青科张国栋等- 水合物连续生产的首次试验- Energy

Title(题目): The first trial of hydrate continuous production: Paving way on hydrate-based carbon capture and storage

 (水合物连续生产的首次试验:为基于水合物的碳捕获和储存铺平道路)

Source(来源): Energy,2023,282:128917

Abstract(摘要): 基于水合物的固体天然气（SNG）技术在碳捕获、利用和储存（CCUS）领域具有广阔的应用前景，但难以在高压情况下将生成的水合物进行分离和储存，更难实现水合物的连续生产。本文提出了一种集水合物生成、分离和储存功能于一体的螺旋搅拌水合物生成装置，首次实现了水合物的连续生产。利用氨基酸增强水合物的生长动力学，在氨基酸和螺旋搅拌的协同作用下，水合物成核快、生长快、转化率高。储罐中水合物的储气量高达166.71（±3.44）V/V，水合物转化率为96.92%，从而导致储罐中较高的表观储气密度，在温和条件（5MPa）下高达109.22（±3.76）V/V，与压缩CH4相比增加了88.55%。仅需94.1（±13.85）kW⋅h的能量来搅拌和输送1 m³水合物，预充液可显著节省(40.61%)。该技术可实现甲烷、二氧化碳、氢气等水合物的连续生产，促进了SNG技术在CCUS中的应用。

图1- 水合物连续生成性能评价结果.(a) 水合物储气量曲线；(b) 气体消耗速率曲线；(c) 搅拌杆扭矩曲线；(d) 反应釜内水合物形态；(e) 储罐内水合物形态.

DOI: 10.1016/j.energy.2023.128917

Link(链接): https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360544223023113